隧洞施工废水处理与工艺.docx

隧洞施工废水处理与工艺 ［摘要］当前，随着我国社会经济的不断发展，水利工程施工规模大幅扩大但是，在水利工程的施工会对自然环境造成重大影响，如何做好水利工程施工废弃物的处理具有十分重要的意义针对隧洞施工废水处理方法与工艺做了具体的探讨 ［关键词］隧洞施工;废水处理;工程概况 在水利工程隧洞施工中，往往会产生大量的废水，其主要包括隧洞开挖、支护产生的施工废水、隧洞涌水、混凝土拌和产生的废水以及生活废水等因此，在工程施工中，必须采取适当的废水处理方法，从而较好地保护施工区水环境及生态环境 1工程概况 黔中玻利2#施工支洞为黔中水利枢纽一期工程总干渠C5标的施工临时工程，长度为428.069m，断面为城门洞型，断面尺寸为4.5m4.5m，隧洞底坡为6.76%总干渠C5标起点为总干渠C4标末端，即玻利隧洞1#施工支洞和2#施工支洞中间，终点为杨柳2#渡槽进口桩号从总干40+699～51+250，全长10.551km中间焦家渡槽及进口段渠道(总干44+900～46+080段，长1180m)属总干渠高大跨渡槽C2标，青年队渡槽(总干46+781～47+750段，长869m)、塔山坡1#渡槽(总干48+200～49+040段，长840m)属总干渠高大跨渡槽C3标。

总干渠C5标全长7662m，建筑物主要包括明渠10段2136m(含渐变段长133m)、隧洞2条长4011m、渡槽4座长932m、倒虹管1座长583m该标段设计流量为19.223～16.369m3/s 2岩溶水文地质条件 输水线路沿线地表水系与区域构造一致，呈NE流向，沿线地下水以相邻沟谷为排泄基准面在C3mp、C2hn、C1b、P1m、P1q、T1y、T1－32g碳酸盐岩分布地段，岩溶发育，地下水为裂隙溶洞水与溶洞裂隙水在P1L、P2L碎屑岩分布地段，地下水为基岩裂隙水沿输水线路碳酸盐岩广泛分布，地表落水洞、洼地、岩溶槽谷大量发育、深部与岩溶管道贯通，地下水埋藏深(20～80m)根据岩性组合、岩溶发育特点等，线路岩溶水文地质条件如下:2.1玻利槽谷至焦家寨二迭系———三叠系碳酸盐岩广泛分布，沿线地表落水洞、洼地、岩溶槽谷大量发育，深部与岩溶管道贯通，地下水埋藏深(20～80m)，与输水线有关的大型岩溶现象主要有:S3岩溶管道及大泉S3岩溶管道及大泉发育于T1y灰岩中，长约80m，走向S64E，与玻利隧洞近于平行，相距3～12m，出口岩溶大泉高程1222m，低于隧洞出口高程(1296.69m)74.69m，流量40～50L/s。

沿线洼地、落水洞高程为1347～1369m，依据泉水出露高程及泉水为下降泉，推测岩溶管道发育高程低于隧洞底板60～75m2.2焦家寨以后地段位于地表分水岭附近，地形平坦开阔，地下水埋藏浅(10～30m)，三叠系碎屑岩、泥质白云岩、泥质灰岩等大量分布，岩溶发育弱，主要表现为浅碟状洼地，少量落水洞、岩溶泉 3施工支洞废水处理方法及工艺 由于施工支洞位于地下水位以下，在施工过程中产生了大量废水施工单位先是用潜水泵将洞内废水抽出排至洞口外的小河流，污染了地表水环境小河流下游分布有村寨，并以小河流为饮用水源为避免因环境污染引起群体性事件，施工单位修建了沉淀池处理废水，但效果较差，不能达标排放基于此，本文决定采取“沉砂混凝沉淀”废水处理工艺3.1废水处理工艺设计原则及参数3.1.1废水处理工艺设计原则本设计遵循以下原则:①尽量利用现有的沉淀池;②尽量利用现有征地3.1.2设计参数1)水量2012年3月1日实测废水排放量0.003m3/s，2012年6月14日实测废水排放量0.008m3/s设计最大废水处理量Qmax=840m3/d=0.010m3/s2)水质2012年4月14日实测废水pH=8.3，SS浓度=2995.00mg/L(见附件1)。

设计最大SS浓度=3500mg/LSS主要成分为无机煤(矸)粒、砂粒、土粒3)排放要求执行《污水综合排放标准》(GB8978－1996)一级标准:SS浓度≤70mg/L3.2处理工艺设计根据废水水质和排放要求，废水处理工艺采用:沉砂混凝沉淀废水中较粗的无机煤(矸)粒、砂粒、土粒比重大，经自然沉淀即可分离;细微的粒子和胶体需要混凝形成“矾花”后沉淀去除构筑物主要有沉砂池1座、絮凝池1座、沉淀池1座和干化场1座3.2.1沉砂池1)沉砂池的种类及选择由于施工支洞废水产生量相对于城市污水很小，本工程采用的沉砂池为临时构筑物，施工结束后需要拆除，并考虑利用现有1#沉淀池，故选择平流式沉砂池通过沉砂池，能够对施工废水的水质、水量进行调节，发挥废水处理设备正常功能，废水中比重大、颗粒大的泥沙可在池中沉淀2)平流式沉砂池设计计算流速v=0.003m/s，流行时间t=1667s;长度L=vt=5m;水流断面面积A=Qmax/v=3.00m2;有效水深h2=1m;池总宽度B=A/h2=3.00m现有1#沉淀池净空长5.00m，宽3.00m，深1.60m，壁厚0.40m，结构为浆砌石，满足要求利用现有的1#沉淀池作沉砂池，进水端设置底孔式入流装置进行消能和整流，出水端采用溢流式集水槽进行整流。

底孔式入流装置采用薄钢板制作，为L型，长3800mm，宽420mm，高300mm，底孔宽50mm，间隔150mm拆除已砌的3层砖，重新砌4层，压住入流装置沉砂池内的砂粒在施工支洞内停抽废水时，用挖掘机清掏至旁边的干化场3.2.2絮凝池1)混凝剂及投加凝聚剂选择碱式氯化铝(粉剂)、絮凝剂选择聚丙烯酰胺(水解产品，合格品)(粉剂)，二者同时投加投加方法采用湿投法，投加方式采用重力投加投加药剂量很小，溶液池和溶解池(搅拌池)合二为一碱式氯化铝投加量YPAC=500mg/L，聚丙烯酰胺投加量YPAM=0.4mg/L;碱式氯化铝溶液浓度NPAC=20%，聚丙烯酰胺溶液浓度NPAM=20%;每日调制次数n=1碱式氯化铝溶液池和溶解池容积:WPAC=YPACQ/(417NPACn)=5000.0103600/(417201)=2.158m3，容积较小，采用人工搅拌聚丙烯酰胺溶液池和溶解桶容积:WPAM=YPAMQ/(417NPAMn)=0.40.0103600/(417201)=0.002m3，容积很小，采用人工搅拌由于水量和水质变化，碱式氯化铝和聚丙烯酰胺溶液的投加量实时人工调节，以絮凝池产生良好的絮粒为宜。

碱式氯化铝溶液池和溶解池采用砖砌结构，外直径1880mm，深1200mm，壁厚240mm，底板厚100mm，底部用PVC管接至沉砂池出水堰上置聚丙烯酰胺溶解桶，容积0.002m3，用医用点滴管虹吸至沉砂池出水堰2)混合混合方式采用水力混合3)絮凝采用往复式隔板絮凝池反应时间T=30min，总容积W=QT/60=0.010360030/60=18m3现有2#沉淀池净空长4.00m，宽3.50m，深1.60m，容积22.4m3，结构为浆砌石，利用其作为絮凝池，满足要求在池内新砌5块单砖隔板，池表面加砌1层砖3.2.3沉淀池1)沉淀池的种类及选择沉淀池一般分平流式、竖流式和幅流式每种沉淀池均包含5个区，即进水区、沉淀区、缓冲区、污泥区和出水区沉淀池各种池型优缺点和适用条件见表1本工程采用平流式沉淀池，利用现有3#沉淀池2)平流式沉淀池设计计算现有3#沉淀池长4.00m，宽3.50m，深1.60m;4#沉淀池长4.00m，宽3.50m，深1.60m利用其作为沉淀池已征地范围内，沉淀池长度还可以增加13.00m，池长可达20.00m沉淀时间T=0.55h，池内平均水流速度v=10mm/s，池长L=3.6vT=3.6100.6=20.00m。

扩建沉淀池后长度满足要求现有3#、4#沉淀池和扩建沉淀池表面新砌3层砖沉淀池内的污泥用吸泥泵抽至干化场3)吸泥泵吸泥泵常用的有卧式污水泵、立式液下泵和潜水污泥泵等，吸泥泵的种类及使用条件见表2选择潜水污水泵，泵体及电机潜于水下，可以有效防止噪声污染沉淀池一般不需人体直接接触废水，触电风险很小3.2.4干化场干化场长8.00m，6.00m，高0.70m，结构采用砖砌，底层铺砾石，厚度200mm采用DN200PVC排水管，接至沉砂池入流装置沉砂池的煤(矸)粒、砂粒、土粒和沉淀池的污泥在干化场中干化后，及时运至渣场堆置 4结语 综上所述，根据黔中玻利2#施工支洞的实际废水水质与排放要求，主要采用了“沉砂混凝沉淀”工艺，一方面其充分利用了原有的沉淀池，经济效益好;另一方面，该工艺处理效果优异，有效减弱了水利工程施工对于生态环境不利影响 作者:谭华锋 单位:贵州省水利水电勘测设计研究院 ［参考文献］ ［1］陈培帅，季铁军.絮凝剂在隧道施工废水处理中的应用研究［J］.公路交通技术，2012(2):138－140. ［2］赵福成.浅谈隧洞施工污水处理技术［J］.水利建设与管理，2014，34(10):56－58. ［3］祝捷.引汉济渭工程输水隧洞施工废水处理工艺研究［J］.铁道工程学报，2014(6):109－113.第 6 页 共 6 页。